[공학]등전위 실험
![[공학]등전위 실험-1](http://images.happyhaksul.com/thumb/435/434689-0001.gif)
![[공학]등전위 실험-2](http://images.happyhaksul.com/thumb/435/434689-0002.gif)
![[공학]등전위 실험-3](http://images.happyhaksul.com/thumb/435/434689-0003.gif)
분야
rtf2. 이론
시험전하 q가 이 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 점에서의 전기장은 E=F/q로 정의된다.
한편. 그 점의 전위 V는 단위전하당의 위치에너지로 정의된다.
전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들 이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을. 2차원에서는 등전위선을 이룬다.
전기력선나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점 전하 Q가 만드는 전기장의 전력선은 Q가 있는 점을 증심으로 하는 방사선이며 (그림1 (a 참조)), 등전위면은 Q점을 증심으로 하는 동심구면이 된다.
+Q의 점전하와 -Q 의 점전하가 공간에 놓여 있을 때는 그림 1 (b) 와 같은 전력선과 등전위면을 그릴 수 있다. 등전위면 위에서 전하를 이동시키는데 하는 일은 영이므로, 그 면에 접한 방향에는 전기장의 값이 없다.
따라서, 전기장의 세기는 그 면에 수직이다. 전기장이 일을 한다는 것은 정전하가 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동해가는 경우이므로, 전력선은 전위의 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다.
따라서, 전기장 E의 방향은 그 점에서 전위 V가 가장 급격히 감소하는 방향이며, 그 방향으로의 미소변위를 dl 하면, E와 V 사 이의 관계식은
, 이다.
따라서, 전기장 E는 등전위선 (면)에 수직이 된다. n은 등전위면 (선)에 수직인 단위벡터이다
편의상 2차원 평면에 대해서 실험적인 이을을 생각해 보자.
